论文部分内容阅读
摘要：随着科学技术的发展以及人们生活水平的不断提高，人们对房屋建筑工程的质量要求也在不断加强，而软土地基处理是建筑工程施工中遇到的难点之一，本文对房屋建筑工程软土地基的特点进行了分析，提出相应的一些软土地基处理方法，并结合工程实例，选择一种经济且安全的软土地基的处理方法和与建筑物上部结构相适应的基础类型，能够在发挥地基、基础及上部结构较紧密地配合方面发挥了更大的、更充分的重要作用。
关键词：建筑基础；软土地基；方法
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：
1 建筑基础选型
建筑基础选型应根据施工场地范围的工程地质和水文地质条件、建筑类型与功能要求、荷载大小、相邻建筑物基础情况及该地区抗震烈度等多方面的因素综合考虑，再结合上部结构和地基情况，经过多个方案比较选择经济合理的基础型式。根据目前国内对建筑基础的研究，基础按构造形式可分为：
1.1条形基础
该基础是指基础长度大于其宽度的一种基础形式。主要是承受抗压强度，也承受抗拉、抗剪强度，但是抗拉、抗剪强度不高。它主要适用于建造层数较低的一般民用建筑及轻型生产用房，如果地基承载力较高，且地基比较均匀，层数还可以适当增加。这种基础的优点是造价低、施工快，通过地圈梁的加强，增强基础的整体刚度，能够承受上部结构较大的荷载及适应较小幅度的地基变形。
1.2独立基础
该基础主要分为柱下独立基础和墙下独立基础。现浇钢筋混凝土柱下独立基础有平台式、坡面式，预制柱下为钢筋混凝土杯形基础。刚性或柔性独立基础较多用于柱下基础。当多层建筑上部结构为框架体系时，如地基承载力较高，地基变形较小，荷载及柱网分布较均匀，宜选用独立基础，但在纵横两个方向宜拉梁适当拉接。
1.3筏形基础
当地基基础软弱且建筑物荷载较大，可以采用筏形基础。筏形基础形象于水中漂流的木筏。在其基础下又用钢筋混凝土板连成一片，大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积，也就是说，单位面积地基土层所承受的荷载减少了，该基础适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。
1.4箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土的顶板、底板和纵横承重隔板共同组成的整体式基础。箱形基础同筏形基础一样有较大的基底面积，是筏形基础的进一步发展。适用于软弱地基、上部荷载比较大和建筑面积不太大的建筑物，其突出的优点在于该基础自身呈箱形，具有很大的整体强度和刚度。当地基不均匀下沉时，建筑物不会引起较大的变形裂缝。该基础施工难度比较大，造价比较高，多用于高层建筑。
1.5桩基础
在工程实践中，当建筑物上部结构荷载较大，地基软土层较厚，对沉降量限制要求较严的建筑物或对围护结构等要求不允许出现裂缝的建筑物，一般情况下采用桩基础。桩基础具有承载力高、沉降量小的特点，可以节省基础材料，减少土方工程量，能够缩短工期，保证建筑物安全。桩基础由承台和桩群两部分组成。承台设于桩顶，把各单桩联成整体，并把上部结构的荷载均匀地传递给各根桩，再由桩传给地基。按施工方法不同，把混凝土或钢筋混凝土桩分为预制桩和灌注桩两类。
2 软土地基处理方法
软土地基，主要是指由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基，是一种具有强度增长缓慢、加荷载后容易变形且不均匀、变形速率大且稳定时间长、承载力低、沉降量大等不良工程性质的软弱地基。软土地基比较容易发生变形导致流土，能够造成结构整体沉降或局部沉陷，并导致结构的损坏，大大降低其使用性能及安全性。因此，选用软土作为地基应用，必须提前采取切实可行的技术措施，保证建筑的安全性能和使用性能。以下简要介绍几种软土地基处理方法。
2.1强夯法
强夯法是松软地基的一种有效的加固方法，由于夯击能量很大，所以加固深度深，也是一种快速加固软土地基的方法，最适用于孔隙大而疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾，也适用于低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土和素填土，但不适用于高饱和度的粘性土及淤泥类土。强夯设计一般夯击3~6 遍，每遍每点夯击3~20次夯击间距为5~15m，两遍间的间歇为1~4周，根据测量的孔隙水压力消散和土体变形等情况控制，加固后的地基容许承载力可提高2~5倍。
2.2置换法
置换法的基本原理是以砂、碎石等材料置换软土，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。
2.2.1振冲置换法(碎石桩法)
碎石桩法是利用一种单向或双向振动的振冲器，在粘性土中边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实。形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，从而达到提高地基承载力和减小沉降的目的。此法适用于地基土的不排水抗剪强度大于20kPa的淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。对不排水强度小于20kPa的软粘土地基，采用碎石桩时必须慎重。
2.2.2强夯置换法
对厚度小于7m的软弱土层，边强夯边填碎石，形成深度3m～7m、直径为2m左右的碎石墩体，碎石墩与周围土体形成复合地基。此法适用于软粘土地基。
2.3换填法
换填法就是挖去基础地面以下浅层范围内的软弱土层，并分层充填质地坚硬、强度较高、性能稳定的碎石、卵石、素土、煤渣、矿渣等材料，同时对每层以人工或机械方法压实，直到符合要求的密实度，这样就可形成良好的人工地基。换填法适用于浅层地基处理，包括松散素填土、杂填土、淤泥、淤泥质土等地基处理以及低洼区域的填筑和暗塘、暗沟等浅层处理。
2.4打桩法
当软土层较厚，难以大面积进行深处理时，可采用打桩的办法进行加固处理。桩基础技术多种多样，一般在施工时是将钢筋混凝土桩打入或灌注入土中，由桩和桩间土层一起组成复合地基，从而提高地基的承载力，保证了建筑物的安全使用。常见的桩基有：钻孔桩、振动桩等。
2.5排水固结加固技术
处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填土等饱和粘性土地基，排水固结法是常用的手段，排水固結法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。
2.6深层水泥土搅拌桩技术
深层水泥土搅拌桩以水泥来充当固化剂的主剂，利用深层搅拌机械把软土与固化剂在地基深部进行强制拌和，从而提高房屋建筑工程的软土地基强度，使软土硬结。在房屋建筑工程的施工过程中，采用深层水泥土搅拌桩对软土地基进行处理，首先要进行试桩，这样能够找到最佳的搅拌次数，同时还能确定出泵送时间、搅拌机的提升速度、泵送压力、水泥浆的配合比、复搅深度以及下钻速度等参数。试桩在每个标段中必须要超过5 根，而且在试桩成功之后水泥土搅拌桩才可以正式施工。深层水泥土搅拌桩在处理淤泥质土、淤泥、粉土和泥炭土效果明显，是一种软土地基处理的有效方法。
3 结合实际对软土地基处理及基础选型
佛山某商住楼工程地上7层，框架结构，筏板基础，基础埋深1.9m。该工程场地土层总体分布规律为埋深11.5m以上为新近沉积的粘土、淤泥质土，是高含水量、低强度、高压缩性的软土；埋深11.5~19.0m主要为海相沉积的粉质粘土，经室内土工试验得知强度较高。
经过充分研究该工程的地质资料，本工程设计选用打桩法软土地基进行加固处理。首先，将钢筋混凝土桩打入土中，由桩和桩间土层一起组成复合地基，从而提高地基的承载力，为下一步建筑物基础施工做好准备。处理完软土地基后，再根据地质资料和施工条件，对基础选型要进行技术经济分析，使其技术上先进，经济上合理。根据建筑的实际地质情况，如：建筑物上部结构荷载较大，而地基上部软弱；天然地基上的浅基础沉降量过大；对控制建筑沉降有较高要求，不允许有过大沉降。综合以上原因，考虑采用桩基础。桩基础是由桩和承台两部分组成。
桩在平面上可以根据实际地质情况排成若干排，所有桩的顶部由承台联成一个整体，在承台上再修筑上部结构。桩基础的作用是将上部结构传来的外力通过承台，由桩传到地基持力层(坚硬土层)中，承台将各桩联成一个整体共同承受荷载，并将荷载较均匀地传给各个基桩。其主要特点是有较高的承载力和稳定性，是减少建筑物不均匀沉降比较好的措施。
结语
地基处理是建造建筑物时首先需要解决的问题，处理是否恰当，不仅影响建筑物的安全和使用，而且对建设速度、工程造价有不小的影响，不少时候甚至成为工程建设中的关键。只有选用符合工程实际的软土地基处理方法，才能使工程安全可靠、经济适用。
参考文献：
【l】张晓青．浅谈几种软土地基的处理的方法【J】．山西建筑．2009(6)．
【2】张大志．王健．地基处理的基本方法【J】．建筑与预算，200901)．
【3】姜涛，张胜芝．多层建筑基础选型分析【J】．科技咨询导报。2007(9)．
关键词：建筑基础；软土地基；方法
中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：
1 建筑基础选型
建筑基础选型应根据施工场地范围的工程地质和水文地质条件、建筑类型与功能要求、荷载大小、相邻建筑物基础情况及该地区抗震烈度等多方面的因素综合考虑，再结合上部结构和地基情况，经过多个方案比较选择经济合理的基础型式。根据目前国内对建筑基础的研究，基础按构造形式可分为：
1.1条形基础
该基础是指基础长度大于其宽度的一种基础形式。主要是承受抗压强度，也承受抗拉、抗剪强度，但是抗拉、抗剪强度不高。它主要适用于建造层数较低的一般民用建筑及轻型生产用房，如果地基承载力较高，且地基比较均匀，层数还可以适当增加。这种基础的优点是造价低、施工快，通过地圈梁的加强，增强基础的整体刚度，能够承受上部结构较大的荷载及适应较小幅度的地基变形。
1.2独立基础
该基础主要分为柱下独立基础和墙下独立基础。现浇钢筋混凝土柱下独立基础有平台式、坡面式，预制柱下为钢筋混凝土杯形基础。刚性或柔性独立基础较多用于柱下基础。当多层建筑上部结构为框架体系时，如地基承载力较高，地基变形较小，荷载及柱网分布较均匀，宜选用独立基础，但在纵横两个方向宜拉梁适当拉接。
1.3筏形基础
当地基基础软弱且建筑物荷载较大，可以采用筏形基础。筏形基础形象于水中漂流的木筏。在其基础下又用钢筋混凝土板连成一片，大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积，也就是说，单位面积地基土层所承受的荷载减少了，该基础适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。
1.4箱形基础
箱形基础是由钢筋混凝土的顶板、底板和纵横承重隔板共同组成的整体式基础。箱形基础同筏形基础一样有较大的基底面积，是筏形基础的进一步发展。适用于软弱地基、上部荷载比较大和建筑面积不太大的建筑物，其突出的优点在于该基础自身呈箱形，具有很大的整体强度和刚度。当地基不均匀下沉时，建筑物不会引起较大的变形裂缝。该基础施工难度比较大，造价比较高，多用于高层建筑。
1.5桩基础
在工程实践中，当建筑物上部结构荷载较大，地基软土层较厚，对沉降量限制要求较严的建筑物或对围护结构等要求不允许出现裂缝的建筑物，一般情况下采用桩基础。桩基础具有承载力高、沉降量小的特点，可以节省基础材料，减少土方工程量，能够缩短工期，保证建筑物安全。桩基础由承台和桩群两部分组成。承台设于桩顶，把各单桩联成整体，并把上部结构的荷载均匀地传递给各根桩，再由桩传给地基。按施工方法不同，把混凝土或钢筋混凝土桩分为预制桩和灌注桩两类。
2 软土地基处理方法
软土地基，主要是指由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基，是一种具有强度增长缓慢、加荷载后容易变形且不均匀、变形速率大且稳定时间长、承载力低、沉降量大等不良工程性质的软弱地基。软土地基比较容易发生变形导致流土，能够造成结构整体沉降或局部沉陷，并导致结构的损坏，大大降低其使用性能及安全性。因此，选用软土作为地基应用，必须提前采取切实可行的技术措施，保证建筑的安全性能和使用性能。以下简要介绍几种软土地基处理方法。
2.1强夯法
强夯法是松软地基的一种有效的加固方法，由于夯击能量很大，所以加固深度深，也是一种快速加固软土地基的方法，最适用于孔隙大而疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾，也适用于低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土和素填土，但不适用于高饱和度的粘性土及淤泥类土。强夯设计一般夯击3~6 遍，每遍每点夯击3~20次夯击间距为5~15m，两遍间的间歇为1~4周，根据测量的孔隙水压力消散和土体变形等情况控制，加固后的地基容许承载力可提高2~5倍。
2.2置换法
置换法的基本原理是以砂、碎石等材料置换软土，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。
2.2.1振冲置换法(碎石桩法)
碎石桩法是利用一种单向或双向振动的振冲器，在粘性土中边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实。形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，从而达到提高地基承载力和减小沉降的目的。此法适用于地基土的不排水抗剪强度大于20kPa的淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。对不排水强度小于20kPa的软粘土地基，采用碎石桩时必须慎重。
2.2.2强夯置换法
对厚度小于7m的软弱土层，边强夯边填碎石，形成深度3m～7m、直径为2m左右的碎石墩体，碎石墩与周围土体形成复合地基。此法适用于软粘土地基。
2.3换填法
换填法就是挖去基础地面以下浅层范围内的软弱土层，并分层充填质地坚硬、强度较高、性能稳定的碎石、卵石、素土、煤渣、矿渣等材料，同时对每层以人工或机械方法压实，直到符合要求的密实度，这样就可形成良好的人工地基。换填法适用于浅层地基处理，包括松散素填土、杂填土、淤泥、淤泥质土等地基处理以及低洼区域的填筑和暗塘、暗沟等浅层处理。
2.4打桩法
当软土层较厚，难以大面积进行深处理时，可采用打桩的办法进行加固处理。桩基础技术多种多样，一般在施工时是将钢筋混凝土桩打入或灌注入土中，由桩和桩间土层一起组成复合地基，从而提高地基的承载力，保证了建筑物的安全使用。常见的桩基有：钻孔桩、振动桩等。
2.5排水固结加固技术
处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填土等饱和粘性土地基，排水固结法是常用的手段，排水固結法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。
2.6深层水泥土搅拌桩技术
深层水泥土搅拌桩以水泥来充当固化剂的主剂，利用深层搅拌机械把软土与固化剂在地基深部进行强制拌和，从而提高房屋建筑工程的软土地基强度，使软土硬结。在房屋建筑工程的施工过程中，采用深层水泥土搅拌桩对软土地基进行处理，首先要进行试桩，这样能够找到最佳的搅拌次数，同时还能确定出泵送时间、搅拌机的提升速度、泵送压力、水泥浆的配合比、复搅深度以及下钻速度等参数。试桩在每个标段中必须要超过5 根，而且在试桩成功之后水泥土搅拌桩才可以正式施工。深层水泥土搅拌桩在处理淤泥质土、淤泥、粉土和泥炭土效果明显，是一种软土地基处理的有效方法。
3 结合实际对软土地基处理及基础选型
佛山某商住楼工程地上7层，框架结构，筏板基础，基础埋深1.9m。该工程场地土层总体分布规律为埋深11.5m以上为新近沉积的粘土、淤泥质土，是高含水量、低强度、高压缩性的软土；埋深11.5~19.0m主要为海相沉积的粉质粘土，经室内土工试验得知强度较高。
经过充分研究该工程的地质资料，本工程设计选用打桩法软土地基进行加固处理。首先，将钢筋混凝土桩打入土中，由桩和桩间土层一起组成复合地基，从而提高地基的承载力，为下一步建筑物基础施工做好准备。处理完软土地基后，再根据地质资料和施工条件，对基础选型要进行技术经济分析，使其技术上先进，经济上合理。根据建筑的实际地质情况，如：建筑物上部结构荷载较大，而地基上部软弱；天然地基上的浅基础沉降量过大；对控制建筑沉降有较高要求，不允许有过大沉降。综合以上原因，考虑采用桩基础。桩基础是由桩和承台两部分组成。
桩在平面上可以根据实际地质情况排成若干排，所有桩的顶部由承台联成一个整体，在承台上再修筑上部结构。桩基础的作用是将上部结构传来的外力通过承台，由桩传到地基持力层(坚硬土层)中，承台将各桩联成一个整体共同承受荷载，并将荷载较均匀地传给各个基桩。其主要特点是有较高的承载力和稳定性，是减少建筑物不均匀沉降比较好的措施。
结语
地基处理是建造建筑物时首先需要解决的问题，处理是否恰当，不仅影响建筑物的安全和使用，而且对建设速度、工程造价有不小的影响，不少时候甚至成为工程建设中的关键。只有选用符合工程实际的软土地基处理方法，才能使工程安全可靠、经济适用。
参考文献：
【l】张晓青．浅谈几种软土地基的处理的方法【J】．山西建筑．2009(6)．
【2】张大志．王健．地基处理的基本方法【J】．建筑与预算，200901)．
【3】姜涛，张胜芝．多层建筑基础选型分析【J】．科技咨询导报。2007(9)．